塑性内力重分布

合集下载

塑性计算方法及适用范围(精)

塑性计算方法及适用范围(精)
c 由于超静定结构具有多余约束,某一支座进入破 坏阶段时,只是少一个多余联系,整个结构并未破坏。
d 按弹性理论计算法计算时,支座弯矩总是远ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ于跨 中弯矩,支座配筋拥挤,构造复杂,施工不便。
塑性内力重分布的计算方法
对于均布荷载作用下,等跨连续板、次梁考虑塑性内力 重分布的弯矩,可按下列公式计算: (1)控制截面的弯矩 : M=am(g+q)l02 式中 am—弯矩系数,板和次梁按表6-4数据采用 。
式中 αm—弯矩系数,板和次梁按表 6-4 数据采用。
表 6-4 连续梁及连续单向板弯矩计算系数 m
截面位置

支承情况
端支

梁板搁置墙上
0


整浇刚性连
1/16



1/24
- 梁与柱刚性连接
1/16
跨 边跨
中 1/11
1/14
1/14
第二跨
第二支座
第二跨 中
二跨连续-1/10 三跨以上连续- 1/16




0.55 0.55
钢筋混凝土连续梁板考虑塑性内力重分布的设计方法 按弹性理论计算法的缺陷: a 钢筋砼是两种材料组成的非匀质弹性体,在构件的截面 设计中己充分考虑了其塑性性能,按破坏阶段的构件截面计算 方法与按弹性理论计算的结构内力是互不协调的,材料强度未 能得到充分发挥。
b 弹性理论计算法是按活荷载的最不利位置时的内 力包络图来配筋的,但各跨中和各支座截面的最大内力实 际上并不能同时出现。
1/11
中间跨
中间支 中间跨


-1/14 1/16
(2) 控制截面的剪力

混凝土建筑结构作业答案

混凝土建筑结构作业答案

思考题第四章P85.864.1 何谓单向板?何谓双向板?如何判别?只答:在板面均布荷载作用下,从板中沿支座正交方向取出的矩形板单元,荷载沿两个方向传递成为单向板;而在板面均布荷载作用下,有一个方向受弯,到周边的支座,故称为双向板。

的板按双向板计算;当对四变支撑的板按单向板计算,对2?l3?lll1212时,宜按双向板计算。

3?ll12结构平面布置的原则是什么?板、次梁、主梁的常用跨度是多少?4.2P86答:单向板肋梁楼盖由板、次梁和主梁组成。

其中,次梁的间距决定了板的单向板、主梁的间距决定了次梁的跨度;柱或墙的间距决定了主梁的跨度。

跨度;次梁、主梁的常用跨度如下:m4?单向板:,荷载较大时取小值。

次梁:4~6m 。

主梁:5~8m单向板中有哪些受力钢筋何构造钢筋?各起什么作用?如何设4.3P94.95置?对于绑答:板中受力钢筋分为承受负弯矩板面负筋和承受正弯矩板底正筋,mm150??150mmh,不宜大于扎钢筋,当板厚时,间距不宜大于200mm;板厚h1.5。

在支梁支座处或连续。

钢筋间距也不宜小于,且不宜大于250mm70mm 板端支座及中间支座处,下部正钢筋伸入支座的长度不应小于5d。

板中构造钢筋及其作用和设置:分布钢筋:分布钢筋布置在受力钢筋的内侧,其作用时与受力钢筋组成钢1.承受由于温度变化和混凝土收缩所产生便于施工中固定受力钢筋的位置;筋网,可承受在计算中承受并分布板上局部荷载产生的内力;对四边支撑板,的内力;未计及但实际存在的长跨方向的弯矩。

沿墙边和墙角处设置板面附加钢筋,承受板上部拉应力,钢筋直径不小于2.7l,伸出墙边长度大于等于200mm8mm,间距不大于。

0垂直于主梁的板面附加钢筋:承受主梁边缘处板面产生的支座负弯矩,在3.主梁上部的板面配置,数量不小于8@200,且主梁单位长度内的总截面面积不13;小于板中单位宽度内受力钢筋截面积的4.板角附加短钢筋:两边嵌入砌体墙内的板内的板角部分,应在板面双面配置附加的短负钢筋。

钢筋混凝土构件可采用考虑塑性内力重分布的分析方法[工程类精品文档]

钢筋混凝土构件可采用考虑塑性内力重分布的分析方法[工程类精品文档]

钢筋混凝土构件可采用考虑塑性内力重分布的分析方法[工程类精品文档]本文内容极具参考价值,如若有用,请打赏支持,谢谢!【学员问题】钢筋混凝土构件可采用考虑塑性内力重分布的分析方法?【解答】(1)《混凝土结构设计规范》GB500102002第5章5.3节中规定:房屋建筑中的钢筋混凝土连续粱和连续单向板,宜采用考虑塑性内力重分布的分析方法,其内力值可由弯矩调幅法确定。

框架、框架-剪力墙结构的梁以及双向板等,经过弹性分析求得内力后,也可对支座或节点弯矩进行调幅,并确定相应的跨中弯矩。

按考虑塑性内力重分布的分析方法设计的结构和构件,尚应满足正常使用极限状态的要求或采取有效的构造措施。

对于直接承受动力荷载的构件,以及要求不出现裂缝或处于侵蚀环境等情况下的结构,不应采用考虑塑性内力重分布的分析方法。

承受均布荷载的周边支承的双向矩形板,可采用塑性铰线法或条带法等塑性极限分析方法进行承载能力极限状态设计,同时应满足正常使用极限状态的要求。

(2)《高规》第5章第5.l节和5.2节中规定:高层建筑结构的内力与位移可按弹性方法计算。

框架梁及连梁等构件可考虑局部塑性变形引起的内力重分布。

在竖向荷载作用下,可考虑框架梁端塑性变形内力重分布对梁端负弯矩乘以调幅系数进行调幅,并应符合下列规定:1)装配整体式框架梁端负弯矩调幅系数可取为O.7~0.8;现浇框架梁端负弯矩调幅系数可取为0.8~0.9.2)框架梁端负弯矩调幅后,梁跨中弯矩应按平衡条件相应增大;3)应先对竖向荷载作用下框架梁的弯矩进行调幅,再与水平作用产生的框架梁弯矩进行组合;4)截面设计时,框架梁跨中截面正弯矩设计值不应小于竖向荷载作用下按简支梁计算的跨中弯矩设计值的50%.在内力与位移计算中,抗震设计的框架一剪力墙或剪力墙结构中的连梁刚度可予以折减,折减系数不宜小于O.5.(3)钢筋混凝土材料的结构构件具有塑性变形内力重分布的性能。

连续单向板及双向板按塑性计算降低支座弯矩加大跨中弯矩,如果施工中操作人员踩支座钢筋减小板计算有效高度`h_o`.对提高板的承载力是有利的。

钢筋混凝土连续梁塑性内力重分布浅析

钢筋混凝土连续梁塑性内力重分布浅析

钢筋混凝土连续梁塑性内力重分布浅析钢筋混凝土连续梁、板结构在建筑中应用十分广泛,一些物殊结构,如水池的顶和底板,烟囱的板式基础也都是连续梁、板结构,因此结构计算和构造的正确性,对建筑的安全使用和经济效益有着非常重要的意义。

钢筋混凝土连续梁属于超静定结构,其内力分布与各截面间的刚度比值有关。

按弹性理论计算时,内力与荷载成线性关系。

内力分布规律始终不变,即认为结构的刚度不变,显然这与钢筋混凝土结构受力性能不符。

事实上由于混凝土受拉区裂缝的出现和开展,受压区混凝土的塑性变形,特别是受拉钢筋屈服后的塑性变形,各截面刚度比值不断变化,内力与荷载不再是线性的,而是非线性的,即结构的内力分布规律与按弹性理论计算的分布规律不同,因此在连续梁实际受力过程中,就要考虑塑性内力重分布的问题,这样就能真实正确的计算连续梁的承载能力。

笔者就下面几个方面浅谈对塑性内力重布的理解。

一、超静定结构才有内力的塑性重分布静定结构的内力分布规律(不是指数值)是由静力平衡条件确定的,与截面几何特征、材料及荷载的增大等无关。

所以静定期结构不存在内力的重分布问题。

可见,内力塑性重分布的研究对象是超静定结构中的内力,相当于超静定钢筋混凝土结构的结构力学。

二、内力塑性重分布的阶段性内力的塑性重分布可分为两个阶段,第一阶段是由于截面间刚度比例的改变,引起了内力不再服从弹性理论规律,而按弹塑性规律分布,通常指从截面开裂至第一个塑性铰即将形成的那个过程。

第二阶段是指由于塑性铰的出现改变了结构的计算图式从而使内力经历了一个重新分布的过程。

显然和二阶段的内力重分布比第一阶段的内力重分布显著得多。

所以严格地说,第一阶段是内力的弹塑性重分布,而第二阶段才是真正的内力塑性重分布。

在和二阶段中,内力重分布的发展程度,主要取决于塑性铰的转动能力。

如果首先出现的塑性铰都具有足够的转动能力,即能保证紧后一个使结束构变为几何可变体系的塑性铰的形成(保证结构不因其他原因如受剪而破坏),就称职为完全的内力重分布,如果在塑性铰的转动过程中混凝土被压碎,而这时另一塑性铰的尚未形成,则称为不完全的内力重分布。

混凝土结构4-塑性内力重分布

混凝土结构4-塑性内力重分布
由于支座和跨内截面弯曲刚度的比值 降低,致使支座截面弯矩增长率低于跨内 弯矩的增长率。
(3)塑性铰阶段(相当于形成两根简支梁)
跨内截面承载力尚未耗尽,还可以继 续加载,直至成为机动体系。
4.影响塑性内力重分布的因素
充分的塑性内力重分布
不充分的塑性内力重分布(砼过早压 碎)
(1)塑性铰的转动能力 钢筋的配筋率
混凝土结构4-塑性内力重分布
应力重分布
指结构沿截面高度上的应力分布的非线 性关系。仅指某一截面上的应力变化情况。
▪ 内力重分布
超静定结构中,某一截面由于裂缝出现、钢筋与混凝土 粘结破坏、钢筋屈服等原因,使截面内力分布与按弹性 理论分析时有所不同的现象,称为出现了内力重分布。 超静定结构才有内力重分布,静定结构只有应力重分布
(a) 塑性铰是单向铰,只能沿Mu方向转动; (b) 塑性铰可以传递弯矩, M≤M)lp
…1-10
式中, u 为极限曲率; y 为屈服曲率;lp为塑性
铰的等效长度。
塑性铰可分为拉铰(受拉钢筋屈服)和压铰(受拉 钢筋不屈服),拉铰转动量大于压铰。
2.塑性内力重分布:
在破坏阶段,σS→fy, M→Mu(极限弯矩), 截面曲率激增,引起各截面之间相对刚度 发生变化,并引起各截面内力间的关系改 变,称为内力重分布或塑性内力重分布。
3.内力重分布的过程
(1)弹性内力阶段 P39
截面弯矩刚度的比值未改变,结构接 近弹性体系,弯矩分布可以近似有弹性理 论确定。
(2)截面间弯曲刚度比值改变
2.2单向板肋梁楼盖的设计计算
注意:内力之间的关系是由各构件弹性刚 度确定的(P37),但是并非截面刚度一 样,内力就一样。
1.塑性铰
混凝土开裂后,截面的应力分布发生了变化,称应力发 生了重分布。钢筋屈服后,在荷载无明显增加的情况 下,截面的变形可以急剧增大,称出现了“塑性铰”。

混凝土结构4-塑性内力重分布

混凝土结构4-塑性内力重分布
塑性内力重分布的设计方法包括手算方法和计算机辅助方法。手算方法通常 适用于简单结构的设计,而计算机辅助方法则适用于复杂结构的设计。
实例演示
通过实际的工程案例,展示塑性内力重分布在混凝土结构设计中的应用和效果。
混凝土结构4-塑性内力重 分布
混凝土结构是一种常用的建筑结构,具有高强度、耐久性和抗震性能。塑性 内力重分布是一种重要的分析和设计方法,能够提高结构的安全性和承载能 力。
混凝土结构基本概念
混凝土是一种由水泥、砂、骨料和水按照一定比例搅拌而成的人造材料。混 凝土结构是指使用混凝土作为主要承载材料构建的建筑结构。
塑性内力重分布能够有效减小结构的应力集中,提高结构的荷载响应能力和承载能力。同时,它还能够增加结 构的韧受到多个因素的影响,包括结构的几何形状、材料性 质、荷载类型和作用位置等。设计师需要综合考虑这些因素来确定最佳的塑 性内力重分布方案。
塑性内力重分布的设计方法
塑性内力分析方法
塑性内力分析是一种基于结构变形能量原理的分析方法,通过考虑结构的非 线性行为和塑性变形来确定结构的内力分布和变形状态。
塑性内力重分布的原理
塑性内力重分布是通过适当调整结构的初始内力分布,使结构在极限状态下能够充分发挥塑性变形的能力,从 而提高结构的安全性和承载能力。
塑性内力重分布的优点

面试笔记综合问题

面试笔记综合问题

Part one 面试综合问题Subject: Con crete structures^Questio n 1:1 、什么是塑性内力重分布?在钢筋混凝土超静定结构中,由于构件出现裂缝后引起的【factor1 】刚度变化以及【factor2】塑性铰的出现,其内力和变形与按不变刚度的弹性体系分析的结果是不一致的,即在构件各截面间产生了塑性内力重分布。

2、什么是弯矩调幅法?在弹性理论计算的弯矩包络图基础上,考虑塑性内力重分布,选定某些首先出现塑性铰截面的弯矩值,按内力重分布的原理对其进行调整【人为调整】,然后再进行配筋计算。

3、为什么要调幅?在竖向非地震荷载作用下,梁端截面往往有【impact1 】较大负弯矩,负钢筋配置过于拥挤【不利于施工】。

考虑框架梁的【impact2】塑性内力重分布,设计时允许进行弯矩调幅,降低负弯矩,以减少配筋面积。

【梁端弯矩的调幅只对竖向荷载作用下的内力进行,所以竖向荷载产生的梁的弯矩应先调幅,再与风荷载和水平地震作用产生的弯矩进行组合】4、为什么要控制弯矩调幅值?避免塑性铰出现过早,转动幅度过大,致使梁板的裂缝宽度及变形过大。

5、怎么调幅?【弹性计算内力乘以系数】Stepl:按弹性理论方法分析内力。

Step2:以弯矩包络图为基础,考虑结构的塑性内力重分布,按适当比例对弯矩值进行调幅。

Step3: 将弯矩调整值加于相应的截面,用一般力学方法分析对结构其他截面内力的影响。

Step4:绘制考虑塑性内力重分布的弯距包络图。

Step5:综合分析,选取连续梁中各控制截面的内力。

Step6:根据各控制截面的内力值进行配筋计算。

6、调幅的结果是什么?在竖向荷载作用下,可以考虑梁端塑性变形内力重分布,减小梁端负弯矩,相应增大梁跨中弯矩。

Question 2:1 、什么是塑性铰?适筋梁(或柱)【主要是梁】由于受拉钢筋屈服,构件发生塑性变形,其集中发展的区域犹如一个能转动的“铰” ,称为塑性铰。

内力重分布——精选推荐

内力重分布——精选推荐

内⼒重分布占⽤⼯作时间写篇⽂章哈。

这些天⼀直在从事没有头绪的⼯作,整个⼈也和在⽛⼭上时似的——云⾥雾⾥的,主要是以前没有做过这样的活,没有经验,⼀切都要摸着⽯头过河,所以格外不容易啊~不过呢昨天我想起⼀个专业名词,就是本⽂的标题,把它和咱现在的状况联系起来,与⼤家共勉。

内⼒重分布,也称塑性内⼒重分布,专业的解释我就不说了,简单来说,就是结构因为荷载产⽣的的内⼒和形变,从⽽导致结构的内⼒发⽣变化,由此引起的内⼒重新分布的现象。

通俗来讲,就好⽐盖好⼀座房⼦,刚建好时各个结构上的⼒都是平衡的,然后住进去了⼈,搬进去了家具,相当于房⼦的各个承重结构(梁、柱等)上的荷载有了变化,⽽这时梁柱也会发⽣相应的变形,从⽽使不均匀分布的荷载在结构内产⽣的内⼒趋于均匀分布。

打个⽐⽅,就好⽐房⼦伸伸懒腰,换个姿势,让⾃⼰更舒服些。

内⼒重分布可以让结构受⼒更加合理,类似于⽣命体的⾃调节作⽤。

我说这个名词有何⽤意呢?我觉得,⼈在压⼒的作⽤下,也会或多或少的产⽣些内⼒重分布,从⽽减缓压⼒对⾃⼰的影响,并进⽽激发出⾃⼰的潜质。

俗话说的好嘛有压⼒才有动⼒,什么井⽆压⼒不出油,⼈⽆压⼒轻飘飘之类的。

接⼿了任务,感受到了肩头上的重任,这时⼀定不要被压垮,咬⽛坚持下去,仅仅⼏天,我们体内抵御外界压⼒的内⼒就会重新进⾏分布,帮助我们来承受,来化解。

⼈的潜⼒其实是⽆穷的,这⽅⾯的例⼦很多,就不赘述了。

相信⾃⼰,闭上眼睛深呼吸⼀定能够看到奇迹!⼤⾃然真是奇妙啊,整的⾮⽣物体和⽣物体⼀样具有类似于⾃调节的功能,仿佛世间万物都是互通有⽆,融会贯通的。

我⼜想起了那个盖娅假说,⼤意是,⽣物体的⾃调节作⽤反作⽤于环境,也就是说,⽣物适应环境,同时也在改变环境。

不明⽩的,百度⼀下吧,嘿嘿。

⼜扯远了,不过说这个的⽬的就是,我们不仅仅可以进⾏内⼒的重分布,⽽且还可以反作⽤⼀下压⼒~呵呵,所以呢,某些觉得讨厌啊没思路啊仿佛天空失去了颜⾊了的⼈,振作⼀下啊,希望就在眼前,坚持就是胜利!!内⼒重分布,⼀个多么经典的概念啊,哈哈。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
内力重分布---超静定结构各截面内力关系 不再遵循线弹性关系。(原因:超静定结构弹性阶
段各截面内力关系取决于弹性刚度,在开裂阶段刚度下降, 计算简图发生变化。)
内力重分布的概念:
l0/2 l0/2
F
1
A
MBu
F
2
A
F
2
B
A
F1+F2
F1+F2
A
B
A
MBu
M1
M1
F2l0/4 F2l0/4
开裂前---弹性阶段
F1 l
2

l F1
2
荷载较小时, A 两个集中力
l
Bl
A
引起的弯矩 分布与弹性
MB
计算结果一 致。
M1
MB=0.188F1l M1=0.156F1l

当集中力增加至F时 中间支座及荷载作用 点的弯矩分别是:
MB=0.188Fl M1=0.156Fl
0.188Fl F
0.156Fl
超静定结构塑性内力重分布 的概念
1.应力重分布与内力重分布 2.钢筋混凝土受弯构件的塑性铰 3.钢筋混凝土超静定结构的内力重分布 4.影响内力重分布的因素
1.应力重分布与内力重分布
材料的非弹性 超静定结构
1.应力重分布与内力重分布
应力重分布---截面高度上应力分布不再是直 线(线弹性)。(静定与超静定都存在)
不断变化,
内力在支座和跨中之间不断重新分配。
钢筋混凝土超静定结构的内 力重分布为两个过程:
第一过程发生在受拉混凝土裂缝出现,到 第一个塑性铰形成以前,主要是由于结构各部分 抗弯刚度比值的改变而引起的内力重分布;
第二过程发生于第一个塑性铰形成以后直 到结构破坏,由于结构计算简图的改变而引起的 内力重分布。显然,第二过程的内力重分布比第 一过程的大得多。
M1u=M1+F2l0/4
内力重分布的概念:弹性分析时,随着F的变化,MB /M1=常量; 塑性分析时随着F的变化,MB /M1不断变化, 内力在支座和跨中之间不断重新分配。
由于内力重分布,超静定钢筋混凝土结构的实 际承载能力往往比按弹性方法分析的高,故按考虑内 力重分布方法设计,可进一步发挥结构的承载力储备, 节约材料,方便施工;
同时研究和掌握内力重分布的规律,能更好地 确定结构在正常使用阶段的变形和裂缝开展值,以便 更合理地评估结构使用阶段的性能。
2.钢筋混凝土受弯构件的塑性铰
P
ly
塑性铰的转动能力
lp
(u y )ly

M
As
h
My Mu
y
0 y
u-y
My
Mu M
b
u
塑性铰
混凝土开裂后,截面的应力分布发生了变化, 称应力发生了重分布。钢筋屈服后,在荷载 无明显增加的情况下,截面的变形可以急剧 增大,称出现了“塑性铰”。
正截面受弯塑性铰
概念
钢筋屈服后截面曲率激增,该截面 相当于一个能转动的铰,对于这种塑性 变形集中发生的区域,成为塑性铰。
塑性铰的特点
a.塑性铰能承受一定弯矩; b.只能定向转动; c.有一定长度
3.钢筋混凝土超静定结构 的内力重分布
超静定结构的极限荷载 及内力重分布
——研究一两跨连续梁从开始加载 直到破坏的全过程。
实际上,F作用下连续梁没有丧失承 载力,仅仅在支座形成了塑性铰。
跨中截面还有0.188Fl-0.156Fl =0.032Fl的强度储备。
当加荷增量F2=0.128F时,连续 梁跨中截面弯矩为:
M1

0.156Fl

1 4
0.128Fl

0.188Fl
F2
+A
F2l0/4

F2 B
F2l0/4

极限弯矩
按照受弯构件计算,连续梁跨中及 支座的极限弯矩Mu(承载力)为 0.188Fl
l0/2 l0/2
F1
F1
MB=0.188Fl M1=0.156Fl

1
1
此时中间支座
A
l0
B l0
A 的弯矩已达到
MBu
极限弯矩Mu= 0.188Fl ,按
照弹性理论集
中荷载F就是此
M1
M1
梁所能承受的 最大荷载。
于是,跨中也 A 形成塑性铰,
整个机构变成 可变体系而告 破坏。
梁从一次超静定 连续梁转变成 两根简支梁。
=
F1+F2 A

F1+F2
B
A
MBu
MuB=0.188Fl Mu1= 0.188Fl
M1u=M1+F2l0/4
内力重分布的概念: 弹性分析时,随着F的变化,MB
/M1=常量; 塑性分析时随着F的变化,MB /M1
相关文档
最新文档